静态人工湿地对景观水体富营养化控制研究开题报告

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1、开题报告静态人工湿地对景观水体富营养化控制研究一、选题的背景、意义在地表淡水系统中，磷酸盐通常是植物生长的限制因素，而在海水系统中往往是氨氮和硝酸盐限制植物的生长以及总的生产量。导致富营养化的物质，往往是这些水系统中含量有限的营养物质，例如，在正常的淡水系统中磷含量通常是有限的，因此增加磷酸盐会导致植物的过度生长，而在海水系统中磷是不缺的，而氮含量却是有限的，因而含氮污染物加入就会消除这一限制因素，从而出现植物的过度生长。生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。天然

2、水体接纳这些废水后，水中营养物质增多，促使自养型生物旺盛生长，特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加，而其他藻类的种类则逐渐减少。水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主，蓝藻的大量出现是富营养化的征兆，随着富营养化的发展，最后变为以蓝藻为主。藻类繁殖迅速，生长周期短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分解，不断产生硫化氢等气体，从两个方面使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一代藻类等

3、生物利用。因此，富营养化了的水体，即使切断外界营养物质的来源，水体也很难自净和恢复到正常状态。人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物3种作用。它成熟后，填料表面和植物根系中生长了大量的微生物形成生物膜，废水流经时，SS被填料及根系阻挡截留，有机质通过生物膜的吸附及同化、异化作用而得以去除。湿地床层中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的微环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态，保证了废水中的氯、磷不仅能被植物及微生物作为营养成分直接吸收，还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用从废水中去除，

4、最后通过湿地基质的定期更换或收割使污染物质最终从系统中去除。人工湿地污水净化系统工艺需要种植大量的水生植物。水生生物群落在污水净化过程中起着重要的作用。然而水生植物也存在着不同地区生长优势不一样和不同季节不同植物的生长情况不同的差别。因此，其净化效果也将因地区和季节的不同而产生差异。本课题利用不同湿地植物进行景观水处理的静态试验研究，为嘉兴地区控制景观水污染中湿地植物的选用提供实验资料和设计依据。二、相关研究的最新成果及动态2.1人工湿地污水处理技术及其应用采用湿地改善水质并非是一个新发明。当人们开始排

5、放污水或废水时，湿地就开始用于净化污水。废水通常直接或间接排入洼地，若当时没有湿地，污水的排放也会很快导致湿地的形成(CooperandBoon.1987)。即使今天，从单幢住宅和乡村农场排出的污水还在居住地很近的沟渠或地下过滤系统处理，这常在排放地形成典型的湿地。用于废水处理的这些系统很少，但在许多地区一直被作为一种普遍认同的方法。人工湿地(Constructedwetland)这个词是个很新的发明，但此概念已很老，我们知道古代中国和埃及使用此法已有多年。但最早公开报道是由澳大利亚BrianMackn

6、ey于1904年发现的一篇文章。1953年，德国的Dr.KatheSeidel在其研究工作中发现芦苇能去除大量有机和无机物。DrSeidel通过进一步实验发现一些污水中细菌在通过种植的芦苇时消失(大肠菌、肠球菌、沙门氏菌)(Seidel1964.1966)。实验表明芦苇及其他高大植物能从水中去除重金属和碳水化合物。进入60年代，这些实验室观察开始推广至许多大规模实验用以处理工业废水、江河水、地面径流和生活污水(Seidel1978)并由Dr.Seidel开发出一种“Max-planckInstitute

7、-Process”。该系统由四或五级组成，每级由几个并联并栽有挺水植物的池子组成。该系统存在堵塞和积水问题。根据Dr.seidel的思路，荷兰于1967年还开发了一种现称为LelystadProcess的大规模处理系统，该系统是一个占地一公顷的星形自由水面流湿地，水深0.4m，由于运行问题，该系统后有一400m长浅沟，随后大量这种湿地在荷兰建成。Dr.Seidel的工作也刺激了德国在这方面的研究(1978)。在60年代中期，Dr.Seidel与Dr.Kickuth合作并由Dr.Kickuth在60年代中

8、期开发了“根区法”(RZM)，此根区法由一种有芦苇的矩形池子组成。土壤经选择含有钙，铁，铝添加剂，以改善土壤结构和对P的沉淀性能。水以地下潜流水平流过芦苇根。污水流过芦苇床时，有机物降解，N被硝化反硝化，P与Ca，Fe，Al共沉积累于土壤中。水面保持在地面水平，在池子进口、出口进行布水和收集。此法问题在于土壤渗透能力并非象Dr.Kickuth预测随时间而增大，且芦苇传氧至根的能力也通常被认为比Dr.Kickuth声称的要少(1990)。在北